基于流變學(xué)本構(gòu)模型和動(dòng)力有限元分析的瀝青路面車轍計(jì)算.pdf

1、瀝青路面車轍是我國高等級(jí)公路主要的病害之一，嚴(yán)重影響到路面行車的安全性和舒適性，因此研究高等級(jí)道路瀝青路面車轍預(yù)估的計(jì)算方法具有重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。當(dāng)前應(yīng)用較多的車轍計(jì)算方法是基于層應(yīng)變法和粘彈性理論，因不能描述在瀝青混合料受溫度和荷載率的影響下的塑性變形，給車轍預(yù)估帶來一定程度的誤差，因此，要準(zhǔn)確預(yù)估瀝青路面車轍需建立非線形的粘彈塑性本構(gòu)模型。 本文依托國家自然基金項(xiàng)目(E50678183)《基于行車動(dòng)力作用的瀝青路面車轍計(jì)算

2、與預(yù)估方法研究》，利用流變學(xué)原理和動(dòng)力有限元技術(shù)完成了以下相關(guān)工作： 1.闡明瀝青路面車轍現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理，分析瀝青路面車轍的主要影響因素和控制指標(biāo)，分析瀝青混合料變形特征，研究各項(xiàng)因素和指標(biāo)對(duì)瀝青路面車轍深度發(fā)展趨勢的影響。 2.通過分析當(dāng)前流變學(xué)的粘彈性本構(gòu)模型、彈塑性本構(gòu)模型、粘塑性本構(gòu)模型在描述瀝青混合料應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系中的優(yōu)缺點(diǎn)，尋找既能描述瀝青混合料變形特征，又能方便測定其參數(shù)和能夠方便實(shí)現(xiàn)數(shù)值計(jì)算的粘彈塑性本構(gòu)模

3、型。 3.基于Burges粘彈性本構(gòu)模型的車轍計(jì)算：采用動(dòng)態(tài)蠕變?cè)囼?yàn)測定本構(gòu)模型的參數(shù)，研究本構(gòu)模型轉(zhuǎn)化為ANSYS粘彈性參數(shù)的Prony級(jí)數(shù)計(jì)算方法，采用ANSYS瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析理論，分析了軸載作用次數(shù)、溫度、超載對(duì)瀝青路面車轍變形的影響。 4.基于Johnson-Cook粘塑性本構(gòu)模型的車轍計(jì)算：采用單軸壓縮試驗(yàn)測定JC粘塑性模型的參數(shù)，研究模型參數(shù)在ANSYS中輸入的方法，采用ANSYS瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析理論，分析了軸